TTÜ teadlane leidis uue meetodi tulevikumaterjalide analüüsiks

Tallinna tehnikaülikooli küberneetika instituudi teadur Martin Lints töötas oma doktoritöös välja uue meetodi kosmosetehnikas, lennukitööstuses, sporditarvete tootmises, autotööstuses ja ka ehituses kasutatava süsinikkiudkomposiidi uurimiseks.

Süsinikkiudkomposiit on keeruline mitmekihiline tekstiilmaterjal, mis koosneb kokku liimitud tekstiilikihtidest ning mis oma kerge kaalu juures on ülitugev. Seega on sellest saamas üha enam nn tulevikumaterjal uutes tööstuses.

„See on küll kerge ja tugev, kuid oma kihilisuse tõttu võib olla väga vastuvõtlik mehhaanilistele välismõjudele (muljumised ja põrutused võivad sellesse tekitada mõrasid, mis mingil hetkel võivad muutuda saatuslikuks), seega vajavad süsinikkiudkomposiidist tooted regulaarset analüüsi,“ selgitas Lints.

„Oma töös keskendusin komposiidi materjaliomaduste analüüsile ultraheli spektroskoopiat kasutades, mis on hetkel kõige odavam ja samas efektiivsem meetod materjalide omaduste (sh defektide) uurimiseks, olles kasutusel nii tootmistehnikas kui ka meditsiinilises pilditehnikas. Selle puudusteks on piiratud ultraheli lainepikkus ning suur helilainete sumbuvus komposiidis.“

Ultraheli spektroskoopia meetodit on kasutatud materjalide analüüsimiseks juba üle sajandi. See liigitub kaheks: lineaarsel ja mittelineaarsel lainelevil põhinevad meetodid. Viimase eelis on, et „näeb” ka lainepikkusest väiksemaid defekte.

Lints arendas oma tööga välja uue meetodi: hilistunud ajalisel ümberpöördel põhineva mittelineaarse elastsuslaine spektroskoopia, mille eripära on laine fokusseerimisel materjali sisepeegelduse (ehk vastu materjali sisepinda põrkuvate helide analüüsi) kasutamine.

„Selle meetodi tulevikuväljavaatena näeme seda, et toode või seade kontrollib oma detaile juba n-ö ise. Niisiis pole vaja seadet (lennuk, auto jms) enam hoolduse ja analüüsi ajaks pidevaks kontrolliks seisata, vaid ta annab ise märku võimaliku defekti tekkest,“ selgitas ta.

Lintsi doktoritööga "Optimised Signal Processing for Nonlinear Ultrasonic Nondestructive Testing of Complex Materials and Biological Tissues" (Optimeeritud signaalitöötlus mittelineaarsete komplekssete materjalide ja bioloogiliste kudede mittepurustavaks testimiseks ultraheliga) võib lähemalt tutvuda SIIN.

Doktoritöö juhendaja oli professor Andrus Salupere (TTÜ) ja kaasjuhendaja professor Serge Dos Santos (INSA Centre Val de Loire).